[发明专利]虚拟现实现场操作培训方法及系统

说明书

本发明公开了虚拟现实现场操作培训方法及系统，该方法包括以下步骤：S10：获取核电模拟机中用于驱动核电模拟机的数据，并将数据转化至VR虚拟现实场景的核电站设备中，以实现核电站设备的模拟控制运行；S20：将培训人员在VR虚拟现实场景中的操作传输至核电模拟机中实时展现，并通过核电模拟机将数据变化可视化地实时反映至核电站设备中。本发明利用虚拟现实技术，将核电模拟机数据通过通讯传递至VR虚拟现实场景搭建的厂房中，实现核电模拟机数据与VR界面数据实时互通，提供了一种安全，高效和低成本的培训方法。同时解决控制人员和现场操作员之间联合培训的脱节问题、现场操作员实景培训受限于机组运行工况和现场放射性高温环境等问题。

技术领域

本发明涉及核电现场操作技术领域，尤其涉及一种虚拟现实现场操作培训方法及系统。

背景技术

核电厂操纵人员在控制室通过DCS控制系统等设备监视和控制核电站设备的运行过程，并指挥核电现场操作员进行操作，确保核设备的安全稳定运行。但控制室属于核电的重要场所，无法为核电人员提供实地训练，并且，核电现场存在辐射，一旦操作不当便会发生事故，因此无法很好地进行培训。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的至少一个缺陷，提供一种虚拟现实现场操作培训方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种虚拟现实现场操作培训方法，包括以下步骤：

S10：获取核电模拟机中用于驱动所述核电模拟机的数据，并将数据转化至VR虚拟现实场景的核电站设备中，以实现所述核电站设备的模拟控制运行；

S20：将培训人员在所述VR虚拟现实场景中的操作传输至所述核电模拟机中实时展现，并通过所述核电模拟机将数据变化可视化地实时反映至所述核电站设备中。

优选地，在本发明所述的虚拟现实现场操作培训方法中，所述核电模拟机用于模拟核电站控制室。

优选地，在本发明所述的虚拟现实现场操作培训方法中，所述方法还包括：

S30：通过所述核电模拟机将控制人员在所述核电模拟机上执行的操作，将数据变化可视化地实时反映至所述核电站设备中。

优选地，在本发明所述的虚拟现实现场操作培训方法中，所述步骤S20包括：

S201：通过实时跟踪算法，定位培训人员及其手部在所述VR虚拟现实场景中的位置变化；

S202：通过碰撞检测和手势感应算法，检测培训人员在所述VR虚拟现实场景中按照培训流程执行的操作指令和涉及操作的工具包；

S203：将所述位置变化、所述操作指令和所述工具包传输至所述核电模拟机中实时展现，并通过所述核电模拟机将数据变化可视化地实时反映至所述核电站设备中。

优选地，在本发明所述的虚拟现实现场操作培训方法中，所述步骤S10之前还包括：

S01：通过三维建模技术对需执行操作的相关厂房的真实环境进行建模，得到三维模型；

S02：将所述三维模型数据和现场收集到的素材导入渲染引擎中进行渲染，得到厂房环境的VR场景；

S03：所述VR场景建立完成后搭建培训流程，并封装成可执行程序EXE。

优选地，在本发明所述的虚拟现实现场操作培训方法中，所述步骤S02包括：

根据所述三维模型的点云数据和现场收集到的素材制作高模，调整高模的布线和顶点位置，根据高模拓扑低模并拆分出低模UV，对高模执行UV和PBR贴图制作，以在低模上显示出高模的细节结构，得到厂房环境的VR场景。

本发明还构造了一种虚拟现实现场操作培训系统，包括VR设备、工作站以及核电模拟机；